Астрономы, ожидающие в близлежащей галактике М 83, взрыва сверхновой звезды, вместо неё зафиксировали таинственную вспышку совсем другого рода: новый источник ультра яркого рентгеновского излучения, или ULX. Во время проявления вспышки, классифицируемой исследователями космоса как «необычная», рентгеновская светимость ULX в М 83 подскочила в 3000 раз, став в результате, одним из самых масштабных изменений в рентгеновском спектре установленных для объектов подобного рода.
Наблюдения за М 83 проводились командой телескопа «Чандра» в течение нескольких лет. При этом ранее не было обнаружено совершенно никаких следов ULX.
Однако, в 2011 году, учёные обнаружили пятно в светло-голубом цветовом диапазоне недалеко от источника ULX. Это по сути являлось свидетельством о наличии небывалого размера чёрной дыры, возможно, одной из самых крупных в галактике. Скорее всего, свечение голубоватого цвета обусловливалось поглощением энергии огромной звездой-компаньоном, красного гиганта возрастом около 500 миллионов лет.
Исследователи утверждают, что исследование этого взрыва позволит проникнуть глубже в понимание природы самого таинственного в космосе, класса ULX чёрных дыр, способных производить в рентгеновском диапазоне такое количество энергии, сколько могут отдать миллионы солнц во всех известных диапазонах.
Статус: |
Группа: Гости
публикаций 0
комментариев 0
Рейтинг поста:
Астрономы из США и Австралии обнаружили новый ультраяркий рентгеновский источник (ultra-luminous X-ray source, ULX) в галактике М83.
Точечные рентгеновские источники классифицируются как ULX в тех случаях, когда их светимость превосходит эддингтоновский предел (значение светимости, которое определяют из условия равновесия давления излучения, испускаемого неким массивным объектом, и гравитационных сил) для чёрных дыр звёздной массы. Причиной появления ULX — самых ярких из всех источников, не находящихся в центрах галактик, — принято считать аккрецию на чёрную дыру в двойной системе.
Спиральная галактика М83, расположенная в созвездии Гидры на сравнительно небольшом расстоянии в 15 млн световых лет от Земли, повёрнута к нам «лицом», что позволяет хорошо рассмотреть и спиральные рукава, и её ядро. За последние 90 лет в пределах этой галактики было открыто целых шесть сверхновых, причём самая свежая находка вспыхнула довольно давно, почти 30 лет назад, и в ближайшее время можно ожидать очередного взрыва. Множественные сверхновые и активное звездообразование и привлекли астрономов, которые разработали масштабный проект по изучению М83 сразу в нескольких диапазонах спектра.
Слева показан оптический снимок M83, сделанный «Очень большим телескопом», а справа — композитное изображение, на котором розовым выделены рентгеновские данные «Чандры», а синим и жёлтым — оптическая информация с «Хаббла». ULX находится в нижней части композитной фотографии. (Иллюстрация ESO / VLT; НАСА / CXC / Curtin University / R. Soria et al; НАСА / STScI / Middlebury College / F. Winkler et al.)
Одним из основных этапов проекта стали наблюдения на космическом рентгеновском телескопе «Чандра», выполненные в декабре 2010-го, а также в марте, августе и декабре прошлого года. Новый ULX был отмечен на первом же снимке, сделанном полтора года назад, и в диапазоне энергий 0,3–10 кэВ имел высочайшую светимость в 4•1039 эрг/с. В дальнейшем яркость источника стала уменьшаться, и сейчас его рентгеновская светимость снизилась примерно в два раза.
Чтобы определить момент появления нового источника, учёные просмотрели архивные оптические снимки М83. Вскоре выяснилось, что на фотографиях, последняя из которых была сделана в апреле 2010-го, этот объект не появлялся, хотя большинство ULX в оптическом диапазоне обнаруживают себя как точечные «голубые» источники — горячие молодые звёзды, которые составляют компанию чёрным дырам в двойных системах и передают им вещество. В той области галактики, где сейчас локализовано рентгеновское излучение ULX, на изображениях двухлетней давности было видно лишь несколько тусклых «красных» звёзд.
Надеясь прояснить ситуацию, в июле 2011-го авторы провели наблюдения ULX на «Хаббле» — и обнаружили искомый «голубой» источник, не совпадавший ни с одной из отмеченных ранее «красных» звёзд. Отсюда следует, что компаньоном чёрной дыры в нашем случае стала не молодая и горячая звезда, а относительно холодное проэволюционировавшее светило, масса которого не превышает четырёх солнечных. Регистрация ULX в оптическом диапазоне при этом объясняется, вероятно, переизлучением рентгеновских фотонов, поглощённых в диске вещества, окружающем чёрную дыру.
Сопоставление экспериментальных данных также позволяет заключить, что масса чёрной дыры в новом ULX составляет 40–100 солнечных, а предшественником этой дыры была звезда с удивительно высоким содержанием металлов — элементов тяжелее гелия.
Появление нового ультраяркого рентгеновского источника (иллюстрация ESO / VLT; НАСА / CXC / Curtin University / R. Soria et al; НАСА / STScI / Middlebury College / F. Winkler et al.).
Стоит добавить, что ультраяркий рентгеновский источник с аналогичными характеристиками был недавно обнаружен в другой спиральной галактике — Туманности Андромеды, удалённой на 2,5 млн световых лет.
Полный отчёт о наблюдениях нового ULX опубликован в Astrophysical Journal; препринт статьи можно скачать с сайта arXiv.
Подготовлено по материалам рентгеновской обсерватории «Чандра».
http://science.compulenta.ru/676913/